一种具有信息存储功能的显示器件及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于存储器件与显示器件技术领域，尤其涉及一种具有信息存储功能的显 示器件及其制备方法。
【背景技术】
[0002] DRAM (Dynamic Random Access Memory，B卩动态随机存取存储器）作为存储器的 重要组成之一，具有高度的集成化和高速操作，广泛应用于计算机系统、移动电话等移动装 置、数据记录设备、打印机、控制系统等；
[0003] 电致变色是一种重要的显示技术，指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率 等）在外加电场的作用下发生变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具 有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器 件。
[0004] 电致变色器件具有光学性能连续可调、低工作电压、低功耗、无辐射、宽视角、开路 记忆等特点，目前主要包括电致变色窗、电致变色储存器、电致变色显示器、智能调光汽车 后视镜、电子束印刷技术及传感器、军事伪装服等。
[0005] 但是，关于DRAM与电致变色的交叉领域目前研究仍然很少涉及。
[0006] 目前研制的器件还不能同时具有存储特性和电致变色特性。而同时具有DRAM特 性和电致变色特性的器件，将在光学、电学、存储器、显示器、光电存储、光电显示、透明显示 及其交叉领域得到广泛应用，能够为存储器件和显示器件的集成化提供有效途径。
[0007] 例如，随着计算机、互联网之后的第三次世界信息产业浪潮的席卷而来，基于RFID 的智能识别主要依赖存储芯片、天线以及解读器之间的射频交互，通过接收解读器发出的 射频信号、凭借感应电流所获得的能量发送出预先存储在芯片中的物品信息、利用解读器 读取后进行解码处理，以实现计算机与物品之间的信息沟通；如果能将阻变存储、智能显示 与射频技术有机结合起来，在利用射频信号读取存储信息的同时将之直接显示在标签上， 则可以同时实现人眼识别与机器识别，真正达到实现人机交互的目的，具有广阔的应用前 旦
【发明内容】
[0008] 本发明的技术目的在于提供一种具有信息存储功能的显示器件，该器件不仅具有 DRAM的电学特性，而且具有电致变色特性，当施加不同的电压时，表现出高低阻态的变化， 同时呈现不同的颜色。
[0009] -种具有信息存储功能的显示器件，如图1所示，包括透明衬底，形成在透明衬底 上的透明底电极层，形成在透明底电极层上的透明聚合物电解质层，形成在透明聚合物电 解质层上的透明电介质层，以及形成在透明电介质层上的透明顶电极层；并且所述的透明 衬底为绝缘体，透明聚合物电解质层具有良好的导电性能，透明电介质层具有DRAM性质和 电致变色性质。
[0010] 所述的透明衬底对于紫外线（UV)、红外线（IR)、近红外线（NIR)和/或可见光谱 范围透光，其材料不限，包括玻璃、宝石、透明的氧化物材料、透明的氮化物材料、透明高分 子材料等材料中的一种材料或两种以上的组合材料。当选用两种以上的组合材料时，多种 不同材料可以以单层结构构成透明衬底，也可以以多层结构构成透明衬底，并且每层中的 材料可以为单一材料或者组合材料。所述的透明氧化物包括但不限于Ti的氧化物、Zn的 氧化物、Zr的氧化物、Mg的氧化物、A1的氧化物以及合金氧化物等，例如SrTi0 3、LiA103、 LaA103、GGG、MgO、Sapphire、BaTi03、Zr02 (YSZ)、LiGa02 等。所述的透明氮化物包括但不限 于Ti的氮化物、Si的氮化物、A1的氧化物、Ga的氮化物等。
[0011] 所述的透明底电极层及透明顶电极层均为透明的导电材料，包括但不限于透明的 导电氧化物、透明的导电氮化物材料等。所述的透明导电氧化物包括但不限于FT0、IT0等， 所述的透明导电氮化物包括但不限于含Ti和/或Zr的、耐热性好的导电氮化物，或者含 Al、Si、Mo、Cr、Nb、Hf、Ni、Co、Fe、Pd、Ag、Au、Pt、Ce 的耐热性好的导电氮化物等。
[0012] 所述的透明聚合物电解质层可以由以下两种材料构成：
[0013] (i)包含离子液体和有机高分子绝缘体的材料，所述的离子液体是由阳离子和阴 离子组成的盐类：
[0014] 所述的阳离子包括但不局限于锂离子、铵离子、咪唑鐺、噁唑鐺、哌啶鐺、吡嗪鐺、 批唑鐵、啦嚷鐵、批陡鐵、啼陡鐵、批略烧鐵、批略琳鐵、批略鐵、睡唑鐵、二唑鐵、4, 4' _联批 啶等中的一种或数种阳离子。
[0015] 所述的阴离子包括但不局限于 F、Cl、Br、I、N03、N(CN)2、BF4、C104、RS0 3、 RC00 (其中，R 为烷基或苯基）、PF6、（CF3)2PF4、（CF 3)3PF3、（CF3)4PF 2、（CF3)5PF、（CF3)6PF、 (CF 3S03 )2, (CF3CF2S03 )2, (cf3so3 )2n , cf3cf2 (cf3) 2co , (cf3so2)2ch , (sf5)3c , (cf3so3 )3c , CF3(CF2)7S03、CF3C0 2和〇13〇)2中的一种或两种以上的混合阴离子。
[0016] 所述的有机高分子绝缘体包括但不局限于乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基 丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯腈、甲基苯乙烯、乙烯基酯、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、 1，1_二氟乙烯、丙烯酰胺、四氟乙烯、乙酸乙烯酯、甲基-乙烯基酮、乙烯、苯乙烯、对-甲氧 基苯乙烯、对-氰基苯乙烯和丙烯酸酯等乙烯基单体和环氧乙烷中的一种或两种以上的混 合单体聚合而成的聚合材料。
[0017] (ii)单体通过聚合反应制得的聚合材料，所述的单体包含阳离子与阴离子；
[0018] 所述的聚合物材料包括但不限于甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚偏1，1_二氟乙烯 (PVDF)、聚氯乙烯（PVC)、聚环氧乙烷（ΡΕ0)和聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA)等中的一种或 多种的组合。
[0019] 所述的阳离子包括但不局限于锂离子、铵离子、咪唑鐺、噁唑鐺、哌啶鐺、吡嗪鐺、 批唑鐵、啦嚷鐵、批陡鐵、啼陡鐵、批略烧鐵、批略琳鐵、批略鐵、睡唑鐵、二唑鐵、4, 4' _联批 啶等中的一种或数种阳离子。
[0020] 所述的阴离子包括但不局限于 F、Cl、Br、I、N03、N(CN)2、BF4、C104、RS0 3、 RC00 (其中，R 为烷基或苯基）、PF6、（CF3)2PF4、（CF 3)3PF3、（CF3)4PF 2、（CF3)5PF、（CF3)6PF、 (CF 3S03 )2, (CF3CF2S03 )2, (cf3so3 )2n , cf3cf2 (cf3) 2co , (cf3so2)2ch , (sf5)3c , (cf3so3 )3c , CF3(CF2)7S03、CF3C0 2和〇13〇)2中的一种或两种以上的混合阴离子。
[0021] 所述的单体优选为乙烯基单体。所述的乙烯基单体包括但不限于丙烯腈、甲基丙 烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯腈、甲基苯乙烯、乙烯基酯、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、丙烯酰 胺、四氟乙烯、乙酸乙烯酯、甲基-乙烯基酮、乙烯、苯乙烯、对-甲氧基苯乙烯、对-氰基苯 乙烯和丙烯酸酯等中的一种单体或多种单体的组合。
[0022] 所述的透明电介质层具有DRAM和电致变色特性，此类材料包括：有机和金属有机 材料、无机材料、聚合物材料中的一种或其任何组合。
[0023] 其中，所述的有机和金属有机材料可以选自如下几类材料：
[0024] (i)聚甲亚胺及其衍生物；
[0025] (ii)紫罗碱（4, 4' -联吡啶盐）或其衍生物；
[0026] 作为优选，所述的紫罗碱是甲基紫罗碱（MV);
[0027] (iii)唑类化合物或其衍生物；
[0028] 作为优选，所述的唑类化合物是4,4'-(1Ε，ΓΕ)-4,4'_磺酰双（4，1_亚苯基）_双 (二氮烯-2，1-二基）_双（Ν，Ν二甲基苯胺）；
[0029] (iv)芳胺族或其衍生物；
[0030] (V)咔唑啉或其衍生物；
[0031] (vi)花青或其衍生物；
[0032] (vii)甲氧基联苯或其衍生物；
[0033] (viii)醌类及其衍生物；
[0034] (ix)噻嗪或其衍生物；
[0035] (X)吡唑啉或其衍生物；
[0036] (xi)四氰基喹诺二甲烷（TCNQ);
[0037] (xii)四硫富瓦烯（TTF);
[0038] (xiii) [M11 (2, 2' -双吡啶）]2+ 或[M11 (2, 2' -双吡啶）2 (4 - 甲基-2，2' -双吡啶-吡 啶）2+，其中所述Μ是铁、钌、锇、镍、铬、铜、铑、铱、钴或聚吡啶基金属错合物；
[0039] 所述的聚吡啶基金属错合物包括但不限于三（4-[2-(4_吡啶基）乙烯基]-4' -甲 基_2, 2' -联批陡饿（II)双（六氟憐酸）、二（4-[2- (4-批陡基）乙烯基]-4' -甲基2, 2' -联 批陡钴（Π )双（六氟憐酸）、二（4-[2-(4-批陡基）乙烯基]-4' -甲基2, 2' -联